2.1连接器设计技术参数 5

2.2深水连接器的分类及选型 5

2.3连接器的组成和工作原理 7

2.4密封方案的选型 8

第三章连接器主体部件设计 10

3.1法兰结构设计 10

3.1.1法兰内部尺寸设计 10

3.1.2法兰外部尺寸设计 10

3.2卡爪及驱动环设计 11

3.2.1卡爪结构设计 12

3.2.2驱动环设计。

3.3底座接头结构设计 15

3.4连接器力学分析 16

3.4.1连接器预紧工况力学分析 17

3.4.2连接器生产工况力学分析 19

第四章连接器主体部件承载能力分析 22

4.1前言 22

4.2接头零件选用材料 22

4.3接头可承受载荷能力校核 23

4.3.1接头失效部位分析 23

4.3.2接头对于拉力及压力的负载能力 25

4.4卡爪连接器零部件有限元分析 27

4.5本章小结 29

结论 31

参考文献 32

致谢 34

第一章 绪论

1.1研究背景

研究表明，人类所查明的能源大部分在海洋，其资源储量巨大。海洋覆盖全球的大部分面积，所包含的石油气资源不可限量，但是由于海下资源开采技术的不成熟，资源日渐枯竭的国家工业发展受到很大的限制。当科学技术发展到一定程度，就会遇到资源紧缺的瓶颈，因此各国从政治，经济，甚至军事上不断竞争，争取到资源开采的优先权，对深海资源的开发趋势日益明显。

目前水下开采重点是对石油和天然气的开采[1]，深海石油天然气开采装备的研发已经逐步向大型化、多样化和更深海化发展,而且深海资源开采生产装备一直以来被西方国家所操纵，这也极度地限制了我国水下石油和天然气的勘探装备与水下生产系统装备的自主研发[2]。

在我国，南海几千米水下有着丰富的油气资源。其也是被探明的最主要的能源源聚地，石油气储量占我国现已探明能源的半壁江山。我国目前工业体系尚不完善，工业产品相对发达国家仍有较大差距，对于资源开发的相关政策应该与时俱进，不论是在教育上还是在科研上都应该给予支持，这也是支撑我国工业发展的根本。虽然我国目前的经济形势比较好，但也清晰的认识到，相对西方发达国家，我们的工业发展年代并不久远，仍然是个发展中国家，在对海洋资源开发上的技术并不成熟。所以，人力物力和财力应该投入到这方面，尽快研发出相关开采设备来争夺资源开发的国际话语权。

1.2课题来源、目的及意义

深海管汇连接器应用前景是广泛的，但其在水下进行的工作有很大的难度。而且国外大的水下生产装备厂家在这种设备上进行垄断，对我国出售的几率比较小，所以租用相关设备从本质上来说是极度地限制了我国水下资源开采进度及海洋工程装备技术的长期发展[3]。所以研究出深海管汇连接器的技术在经济利益，工期，未来能源危机和国家安全上具有远大的意义。